Génération d’une consigne a priori pour le suivi de l’élévation des cibles hydrologiques par altimétrie spatiale

Dans le cadre du projet OLTC, NOVELTIS est en charge de l’élaboration du Modèle Numérique de Terrain (MNT) des missions altimétriques Sentinel-3A&B et Jason-3 et de la validation des données acquises sur les cibles hydrologiques par ces altimètres.

L’eau douce est une ressource essentielle qu’il est important de préserver et surveiller. Un moyen efficace de connaître la quantité d’eau douce disponible dans une région donnée est de connaître l’évolution du niveau des différentes réserves d’eau qui y sont présentes. Cependant, l’installation de moyens de mesure in-situ dans toutes les réserves (naturelles ou artificielles) d’eau douce est difficilement réalisable. C’est pourquoi depuis plusieurs années, l’altimétrie spatiale est utilisée pour assurer un suivi global du niveau des réserves hydrologiques. Son utilisation ne cesse de croître pour surveiller toujours plus de cibles.
NOVELTIS est au cœur de cette démarche innovante puisque son projet OLTC consiste à générer une consigne bord a priori (le MNT) la plus précise et optimisée possible pour les altimètres spatiaux afin que ceux-ci, destinés principalement à mesurer le niveau des océans, puissent également suivre l’évolution du niveau de nombreuses cibles hydrologiques (plus de 30 000 actuellement pour chaque mission Sentinel-3). Grâce à cette consigne bord, l’altimètre calibre sa fenêtre de réception sur l’altitude a priori de la cible et en mesure ainsi précisément l’élévation. L’objectif est de couvrir le maximum de cibles possibles avec un nombre de cibles en constante augmentation !
NOVELTIS participe également activement à la validation des performances des missions altimétriques sur les cibles hydrologiques

Détails du projet

Site web

Catégories :

Spatial

Mots clés :

Altimétrie satellitaire, Consigne bord, Hydrologie, Modèle Numérique de terrain

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Génération d’une consigne a priori pour le suivi de l’élévation des cibles hydrologiques par altimétrie spatiale

Dans le cadre du projet OLTC, NOVELTIS est en charge de l’élaboration du Modèle Numérique de Terrain (MNT) des missions altimétriques Sentinel-3A&B et Jason-3 et de la validation des données acquises sur les cibles hydrologiques par ces altimètres.

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L’eau douce est une ressource essentielle qu’il est important de préserver et surveiller. Un moyen efficace de connaître la quantité d’eau douce disponible dans une région donnée est de connaître l’évolution du niveau des différentes réserves d’eau qui y sont présentes. Cependant, l’installation de moyens de mesure in-situ dans toutes les réserves (naturelles ou artificielles) d’eau douce est difficilement réalisable. C’est pourquoi depuis plusieurs années, l’altimétrie spatiale est utilisée pour assurer un suivi global du niveau des réserves hydrologiques. Son utilisation ne cesse de croître pour surveiller toujours plus de cibles.
NOVELTIS est au cœur de cette démarche innovante puisque son projet OLTC consiste à générer une consigne bord a priori (le MNT) la plus précise et optimisée possible pour les altimètres spatiaux afin que ceux-ci, destinés principalement à mesurer le niveau des océans, puissent également suivre l’évolution du niveau de nombreuses cibles hydrologiques (plus de 30 000 actuellement pour chaque mission Sentinel-3). Grâce à cette consigne bord, l’altimètre calibre sa fenêtre de réception sur l’altitude a priori de la cible et en mesure ainsi précisément l’élévation. L’objectif est de couvrir le maximum de cibles possibles avec un nombre de cibles en constante augmentation !
NOVELTIS participe également activement à la validation des performances des missions altimétriques sur les cibles hydrologiques
OLTC Figure
Logo OLTC

Cette figure montre un exemple de l’utilisation de l’OLTC pour surveiller les lacs. La courbe bleue représente la consigne bord issue du MNT de Jason-3 généré par la nouvelle méthode de NOVELTIS au-dessus du Lac Malawi. L’élévation du lac mesurée en pratique par l’altimètre de Jason-3 est visible en vert. Au vu des mesures réalisées entre les cycles 56 et 84 (première partie de la courbe), la consigne a priori au-dessus de ce lac a été révisée de 2m au cycle 85 (passage de 470 à 472m). Le MNT permet de suivre avec précision les évolutions saisonnières du niveau d’eau du Lac Malawi.

Ce MNT peut être gourmand en mémoire qui est une ressource limitée à bord des altimètres spatiaux. Il faut donc efficacement optimiser le MNT pour qu’il soit le plus compressé possible. Il est aussi primordial de respecter les contraintes de l’instrument et de s’assurer de la qualité de la consigne qui est générée.

Moyens employés

NOVELTIS a élaboré une méthode innovante de génération et d’optimisation de MNT pour les altimètres spatiaux, prenant en compte les différentes contraintes et permettant de centraliser les informations contenues dans différentes bases de données.

Un diagnostic spécifique pour attester de la bonne détection d’une cible par l’altimètre a également été conçu et est actuellement utilisé à des fins de validation des performances des altimètres.

NOVELTIS a également mis à disposition le site internet altimetry-hydro.eu permettant à tous les utilisateurs qui le souhaitent de contribuer à l’enrichissement de la base de données des cibles hydrologiques pour la génération de la consigne bord.

Résultats

NOVELTIS a obtenu des résultats très prometteurs avec des taux de détections de cibles hydrologiques avoisinant les 90%, que la cible soit une rivière ou un lac. Les résultats sont si satisfaisants que le l’OLTC (utilisation du MNT comme consigne bord) est le mode d’exploitation privilégié de l’altimètre SRAL de la mission Sentinel-3.